2022-2023學(xué)年遼寧省沈陽(yáng)市渾南區(qū)東北育才學(xué)校高二上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)是A B C D【答案】D【詳解】解:拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為: ,據(jù)此可知,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為: .本題選擇D選項(xiàng).點(diǎn)睛:求拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),首先要把拋物線方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程.拋物線方程中,字母p的幾何意義是拋物線的焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線的距離, 等于焦點(diǎn)到拋物線頂點(diǎn)的距離.牢記它對(duì)解題非常有益.2直線與直線垂直的(  )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.即不充分也不必要條件【答案】C【分析】利用直線一般式的垂直公式列方程求出,再根據(jù)充分性和必要性的概念得答案.【詳解】若直線與直線垂直,,解得時(shí),直線不存在,所以直線與直線垂直的充要條件,故選:C.3展開(kāi)式中,的系數(shù)為( ?。?/span>A B320 C D240【答案】A【分析】根據(jù)二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式進(jìn)行求解即可.【詳解】因?yàn)?/span>所以通項(xiàng)公式為:,,所以,設(shè)二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式為:,,所以,因此項(xiàng)的系數(shù)為:,故選:A.4.已知圓上至多有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于1,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( ?。?/span>A.(5,7] B.(5,7 C.(5,9] D.(5,9【答案】D【分析】由圓的方程求出圓心和半徑,求出圓心到直線的距離,由題意可得,解不等式即可得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】可得所以圓心為,半徑,圓心到直線的距離,因?yàn)閳A上至多有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于所以,即,解得:,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:.5.如圖,是棱長(zhǎng)為1的正方體,若P平面BDE,且滿(mǎn)足,則PAB的距離為( ?。?/span>A B C D【答案】C【分析】先利用平面的法向量求出點(diǎn),再計(jì)算點(diǎn)到直線的距離.【詳解】如圖,以點(diǎn)A為原點(diǎn),分別為軸建立空間坐標(biāo)系 ,,,,,設(shè)平面的一個(gè)法向量,令,則,且,,即,得,故所以,,,則,PAB的距離為.故選:C6.已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,過(guò)左焦點(diǎn)的直線與兩條漸近線分別交于點(diǎn)(其中點(diǎn)A在第一象限),滿(mǎn)足,且,則C的離心率為( ?。?/span>A2 B6 C D6【答案】B【分析】根據(jù)已知條件分別求出兩點(diǎn)坐標(biāo),再應(yīng)用在漸近線上,計(jì)算即可【詳解】由雙曲線可得漸近線方程為,,因?yàn)?/span>,所以在以為直徑的圓上,(點(diǎn)A在第一象限)在漸近線上,聯(lián)立,解得,可得,,設(shè)又因?yàn)?/span>,,所以,解得,又因?yàn)?/span>在漸近線,所以,即得,則離心率故選:.7.定義:各位數(shù)字之和為7的四位數(shù)叫幸運(yùn)數(shù),比如“1006,2023”,則所有幸運(yùn)數(shù)的個(gè)數(shù)為( ?。?/span>A20 B56 C84 D120【答案】C【分析】根據(jù)定義分類(lèi)討論首位數(shù)字,再應(yīng)用計(jì)數(shù)原理計(jì)算即可.【詳解】因?yàn)楦魑粩?shù)字之和為7的四位數(shù)叫幸運(yùn)數(shù),所以按首位數(shù)字分別計(jì)算當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);當(dāng)首位數(shù)字為,則剩余三位數(shù)分別是,共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);則共有個(gè)幸運(yùn)數(shù);故選:.8.空間四邊形邊長(zhǎng)為,對(duì)角線的長(zhǎng)為,的中點(diǎn),則異面直線所成角的余弦值為(    A B C D【答案】C【分析】由題知,進(jìn)而根據(jù)向量夾角求解即可.【詳解】解:因?yàn)榭臻g四邊形邊長(zhǎng)為,對(duì)角線的長(zhǎng)為,所以,所以,因?yàn)?/span>的中點(diǎn),所以,,所以因?yàn)?/span>,即,,即,所以,所以,異面直線所成角的余弦值為故選:C 二、多選題9.在二項(xiàng)式展開(kāi)式中,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/span>A.第三項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為20 B.所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為64C.有理項(xiàng)共有4項(xiàng) D.常數(shù)項(xiàng)為第五項(xiàng)【答案】BCD【分析】先寫(xiě)出二項(xiàng)式展開(kāi)式的通項(xiàng)公式,再逐個(gè)判斷選項(xiàng)即可.【詳解】二項(xiàng)式展開(kāi)式通項(xiàng)公式為,對(duì)于:第三項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為,錯(cuò)誤;對(duì)于:所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為,正確;對(duì)于:展開(kāi)式中當(dāng)時(shí),共有4項(xiàng)有理項(xiàng),正確;對(duì)于:當(dāng)展開(kāi)式通項(xiàng)為常數(shù)項(xiàng)時(shí), ,,,則常數(shù)項(xiàng)為第五項(xiàng),正確.故選: 10.一個(gè)平面斜截一個(gè)足夠高的圓柱,與圓柱側(cè)面相交的圖形為橢圓E.若圓柱底面圓半徑為r,平面與圓柱的軸所成角大小為,則下列對(duì)橢圓E的描述中,正確的是( ?。?/span>A.短軸長(zhǎng)為2r B.長(zhǎng)軸長(zhǎng)為C.焦距為2rtanθ D.離心率為cosθ【答案】AD【分析】由題設(shè)可得短軸長(zhǎng),平面與圓柱的軸所成角大小為長(zhǎng)軸長(zhǎng),進(jìn)而求出焦距、離心率即可.【詳解】由題意,橢圓短軸長(zhǎng),平面與圓柱的軸所成角大小為,而長(zhǎng)軸長(zhǎng)隨變大而變短且,所以,焦距為,故, 綜上,、正確,、錯(cuò)誤.故選:.11.已知?jiǎng)訄AC,P為直線l上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作圓C的兩條切線,切點(diǎn)為A、B,則( ?。?/span>A.圓C恒過(guò)定點(diǎn);B.圓C在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的區(qū)域的面積為;C.四邊形PACB的面積的取值范圍為D.當(dāng)時(shí),的正弦值的取值范圍為【答案】ABD【分析】分析可得動(dòng)圓的圓心,半徑,C在以圓心,半徑的圓上.對(duì)A,由可判斷;對(duì)B,圓C在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的區(qū)域的面積相當(dāng)于以圓心,半徑為的圓的面積;對(duì)C,四邊形PACB的面積,分析的范圍即可求;對(duì)D,由倍角公式及幾何關(guān)系可得,分析的范圍結(jié)合換元法即可求.【詳解】動(dòng)圓的圓心,半徑,則由C在以圓心,半徑的圓上.對(duì)A,由得圓C恒過(guò)定點(diǎn),A對(duì);對(duì)B,圓C在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的區(qū)域的面積相當(dāng)于以圓心,半徑為的圓的面積,即,B對(duì);對(duì)C,過(guò)點(diǎn)P做圓C的兩條切線,切點(diǎn)為A、B ,則,則四邊形PACB的面積,當(dāng)時(shí),最短,故,故,C錯(cuò);對(duì)D,,,由C得,,,則,則,上單調(diào)遞增,故D對(duì).故選:ABD12.已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線l交拋物線于A,B兩點(diǎn),其中點(diǎn)Ax軸上方,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則(  )AAOB一定為鈍角B.若,則直線AB的斜率為C.若點(diǎn)Mx軸上點(diǎn)F右側(cè),,,則D的最小值為【答案】AD【分析】設(shè)直線的方程為,利用設(shè)而不求法確定點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系,計(jì)算的夾角,判斷A;結(jié)合拋物線的定義求直線的斜率判斷B;結(jié)合設(shè)而不求法證明為直角,由此列方程求點(diǎn)的坐標(biāo);結(jié)合拋物線定義表示,利用基本不等式求其最小值.【詳解】拋物線的焦點(diǎn)的坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為,當(dāng)直線的斜率為0時(shí),直線與拋物線有且只有一個(gè)交點(diǎn),與已知矛盾,故可設(shè)直線的方程為對(duì)于選項(xiàng)A, 聯(lián)立,消,得,方程的判別式,設(shè),,則,,所以,所以AOB一定為鈍角,A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,因?yàn)?/span>,所以,又,,,又,,所以,所以直線直線AB的斜率為B錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)C,因?yàn)?/span>,所以,所以,因?yàn)?/span>,所以四點(diǎn)共圓,,所以,所以,故,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,C錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)D,因?yàn)?/span>所以,,故,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,可得,,所以當(dāng)時(shí),取最小值,最小值為D正確;故選:AD.【點(diǎn)睛】(1)直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類(lèi)似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系;(2)有關(guān)直線與拋物線的弦長(zhǎng)問(wèn)題,要注意直線是否過(guò)拋物線的焦點(diǎn),若過(guò)拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|x1x2p,若不過(guò)焦點(diǎn),則必須用一般弦長(zhǎng)公式. 三、填空題13.已知,則___________.【答案】【分析】由組合數(shù)的性質(zhì)可求得的值.【詳解】由組合數(shù)的性質(zhì)可得,故.故答案為:.14.已知圓與圓,則圓與圓的公切線方程是___________.【答案】【分析】先判斷兩個(gè)圓的位置關(guān)系,然后根據(jù)切點(diǎn)和斜率求得公切線方程.【詳解】,即,圓心為,半徑.,即,圓心為,半徑.圓心角,所以?xún)蓤A外切,解得所以?xún)蓤A切點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以公切線的斜率為所以公切線的方程為,即故答案為:15.把6本不同的書(shū)分給甲乙丙丁4個(gè)人,每人至少得一本,則不同的分配方法___________.【答案】【分析】分兩種情況:一人3本,三人1本和兩人2本,兩人1本,先分成4堆,然后再分給甲乙丙丁4個(gè)人.【詳解】若有一人3本,三人1本,有種分配方法;若有兩人2本,兩人1本,有種分配方法;則共有種分配方法.故答案為:16.設(shè)點(diǎn)P),Q,.定義P,Q兩點(diǎn)的直角距離已知點(diǎn)A和點(diǎn)B分別為直線與橢圓上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),則dA,B)的最小值為___________.【答案】【分析】根據(jù)新定義,利用參數(shù)法,表示出橢圓上一點(diǎn)與直線上一點(diǎn)直角距離,然后分類(lèi)討論求出最小值.【詳解】設(shè)直線上的任意一點(diǎn)坐標(biāo),橢圓上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)為由題意可知分類(lèi)討論:, ,橢圓上一點(diǎn)與直線上一點(diǎn)直角距離的最小值為故答案為: 四、解答題17.已知中,點(diǎn),邊上中線所在直線的方程為,邊上的高線所在直線的方程為.(1)求點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo):(2)為圓心作一個(gè)圓,使得、、三點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)在圓內(nèi),一個(gè)點(diǎn)在圓上,一個(gè)點(diǎn)在圓外,求這個(gè)圓的方程.【答案】(1),(2) 【分析】1)求出直線的方程,聯(lián)立直線和直線的方程可求得點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)點(diǎn),根據(jù)點(diǎn)在直線上以及線段的中點(diǎn)在上可得出關(guān)于、的方程組,解出這兩個(gè)未知數(shù)的值,即可得出點(diǎn)的坐標(biāo);2)計(jì)算出、,比較大小后可得出圓的半徑,即可得出圓的方程.【詳解】1)解:因?yàn)?/span>邊上的高線所在直線的方程為且直線的斜率為,則,故直線的方程為,即,聯(lián)立直線和直線的方程可得,解得,即點(diǎn),設(shè)點(diǎn),則線段的中點(diǎn)為,由題意可得,解得,即點(diǎn).2)解:因?yàn)?/span>,,,則故圓的半徑為,所以,圓的方程為.18.如圖,正方形與梯形ABEF所在平面互相垂直,已知.(1)求證:平面(2)求平面ACE與平面ADF所成的銳二面角的余弦值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2) 【分析】(1)應(yīng)用線面平行判定定理證明即可.(2)空間向量法求面面角余弦值.【詳解】1)取中點(diǎn),連接,因?yàn)?/span>,所以四邊形是平行四邊形,又因?yàn)樗倪呅?/span>是正方形,所以,所以四邊形是平行四邊形,可得平面,平面,所以平面2)因?yàn)槠矫?/span>ABCD平面ABEF,平面ABCD平面,AD平面ABCD,所以AD平面ABEF,又,以A為原點(diǎn),,所在直線分別為x軸,y軸,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系.設(shè),則A0,0,0),E3,2,0),C3,03取平面ADF的一個(gè)法向量設(shè)平面ACE的一個(gè)法向量,則,即,,則所以平面ACE與平面ADF所成的銳二面角的余弦值.19.設(shè)直線,點(diǎn)A和點(diǎn)B分別在直線上運(yùn)動(dòng),且(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)).(1)AB的中點(diǎn)T的軌跡方程C(2)是否存在直線滿(mǎn)足直線l與(1)中的曲線C交于M,N兩點(diǎn),且以MN為直徑的圓經(jīng)過(guò)曲線C的右焦點(diǎn)?若存在,求出k,若不存在,說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)存在, 【分析】(1)相關(guān)點(diǎn)法求軌跡方程即可;(2)聯(lián)立方程后用向量法轉(zhuǎn)化直徑問(wèn)題,代入根與系數(shù)關(guān)系式求解即可.【詳解】1)設(shè)A,),B),T,得因?yàn)?/span> ,得所以化簡(jiǎn)得.2)聯(lián)立直線方程與曲線方程化簡(jiǎn)得設(shè)Mx1),N,),則曲線C的右焦點(diǎn),由已知以MN為直徑的圓過(guò)右焦點(diǎn)可得化簡(jiǎn)得,解得,均符合所以存在,.20.如圖,在平面ABCD中,ABD為正三角形,BCD為直角三角形,且,以BD為折痕把ABDCBD向上折起,使點(diǎn)A到達(dá)點(diǎn)E的位置,點(diǎn)C到達(dá)點(diǎn)F的位置,且滿(mǎn)足平面EBD平面FBD(1)求證:(2),求直線DF與平面ABE所成角的正弦值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2). 【分析】1)根據(jù)線面垂直的判定定理及性質(zhì)定理即得;2)建系,利用空間向量求線面夾角.【詳解】1)取BD中點(diǎn)H,連接EH, FH,因?yàn)?/span>,則,,因?yàn)?/span>,EH,FH平面EFH所以BD平面EFH,因?yàn)?/span>EF平面EFH,所以2)因?yàn)?/span>BCD為直角三角形,且所以,又因?yàn)?/span>EBD為等邊三角形,所以,AEH為等邊三角形,取點(diǎn)OAH中點(diǎn),則,,,又平面平面,即四點(diǎn)共面,平面所以,又,平面,所以EO平面ABD,過(guò)點(diǎn)OAD于點(diǎn)M,則,O為坐標(biāo)原點(diǎn),OM所在直線為x軸,OA所在直線為y軸,OE所在直線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,,可得,設(shè)平面ABE的法向量為,則,,則,得,所以直線DF與平面ABE所成角的正弦值為.21.已知橢圓的短軸頂點(diǎn)為,短軸長(zhǎng)是4,離心率是,直線與橢圓C交于兩點(diǎn),其中.(1)求橢圓C的方程;(2)(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求k(3)證明:是定值.【答案】(1)(2)(3)證明見(jiàn)解析 【分析】1)由短軸長(zhǎng)及離心率求得參數(shù)a、b即可;2)由分析得,即,聯(lián)立直線方程與橢圓方程結(jié)合韋達(dá)定理可解得k;3)直接由斜率公式化簡(jiǎn)求值即可.【詳解】1)短軸長(zhǎng),離心率是橢圓C的方程為.2)直線ly軸于,因?yàn)?/span>,則,所以,聯(lián)立直線方程與橢圓方程得,由,由韋達(dá)定理得,代入上式得,,解得,符合,所以.3)證明:由韋達(dá)定理得22.已知拋物線,點(diǎn)在拋物線上,直線在點(diǎn)下方,直線l與拋物線交于B,兩點(diǎn).(1)證明:內(nèi)切圓的圓心在定直線上:(2)面積的最大值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2) 【分析】(1)的對(duì)稱(chēng)性,內(nèi)切圓圓心在定直線上可證;(2)先寫(xiě)出三角形面積再應(yīng)用基本不等式求最值即可.【詳解】1)聯(lián)立直線與拋物線方程得.設(shè)B),C),則由韋達(dá)定理得,則的角平分線為,則ABC內(nèi)切圓的圓心在定直線..2點(diǎn)A到直線BC的距離為,則當(dāng)且僅當(dāng),即,等號(hào)成立面積的最大值為. 

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